来自伽马射线暴的量子引力与光子质量约束

量子引力(QG)模型中的洛伦兹不变性破缺或非零光子质量 $m_\gamma$ 会导致光子具有能量依赖的传播速度,使得来自遥远源的不同能量光子即使同时发射也会在不同时间到达。通过为伽马射线暴的此类时间延迟建立逐源、基于蒙特卡洛的前向模型,并对描述时间延迟其他贡献的经验噪声模型进行边际化,我们利用 BATSE 卫星的光谱滞后数据推导了 $m_\gamma$ 和 QG 长度尺度 $\ell_{\rm QG}$ 的约束。我们在 95% 置信度下得到 $m_\gamma < 4.0 \times 10^{-5} \, h \, {\rm eV}/c^2$ 和 $\ell_{\rm QG} < 5.3 \times 10^{-18} \, h \, {\rm \, GeV^{-1}}$,并证明这些约束对噪声模型的选择具有稳健性。该 QG 约束是考虑多个伽马射线暴的研究中最严格的约束之一,而对 $m_\gamma$ 的约束虽弱于利用射电数据所得,却提供了一种不受电子色散效应影响较小的独立约束。